L'objectif du travail présenté dans ce mémoire est de développer une méthode pour mettre en évidence des structures non observables directement en surface à partir de données structurales utilisées comme données de champ. Le paramètre choisi est la déformation finie. La fiabilité de la méthode est testée en comparant les restaurations de la déformation (d'après les données de déformation finie) avec les modèles cinématiques issus d'une approche classique de terrain. La région d'application est la Zone Houillère Briançonnaise. Elle est située juste au dessus du Front Briançonnais (FB) qui est une des structures majeures des Alpes occidentales associée au Chevauchement Pennique Frontal (limite entre les zones internes et externes). Le modèle cinématique issu de l'approche classique de terrain a permis de mettre en évidence trois événements principaux suivis d'un épisode extensif. L'événement D1 traduit très probablement la subduction de l'océan piémontais au cours de laquelle, restant à un niveau structural élevé dans le prisme d'accrétion tectonique, la Zone Houillère subit un écaillage vers l'Ouest alors qu'une partie de la Vanoise, située plus à l'Est, est entraînée dans la subduction. Au cours de D2, la subduction de la Vanoise se bloque et cette zone est alors charriée sur la Zone Houillère puis elle l'emboutit. L'événement D3 est associé à l'indentation de la croûte européenne par le poinçon adriatique. Cette indentation est, entre autre, la cause de la surrection des Massifs cristallins externes qui réactive une surface correspondant au FB originel (décollement précoce D1 et/ou structure D2) en faille normale. Le rebroussement résultant de la surrection des Massifs cristallins externes produit une structure de type roll-over. L'événement extensif D4, continuum plus superficiel de D3, provoque alors le basculement de tout l'édifice vers l'Ouest. Les données de déformation finie ont été acquises par l'utilisation d'algorithmes d'analyse d'images, semi-automatisées au cours de ce travail. Les méthodes utilisées sont fondées soit sur l'analyse de forme des grains (diamètres de Féret) soit sur l'analyse de leur position (méthode de Fry normée). La comparaison et l'analyse des résultats obtenus montrent que la déformation enregistrée au cours de l'événement 02 (surface régionale de référence ) est de très faible intensité. Le processus de déformation est l'aplatissement accompagné d'une variation de volume inférieure à 10%. Les données ont été ensuite interpolées et visualisées à l'aide de GOCAO (modeleur 3D développé par l'équipe de J.L. Mallet, ENSG-LIAD). L'inversion de la déformation en plan a été effectuée à l'aide du logiciel FaultPack en collaboration avec l'équipe de P.R. Cobbold (Univ. Rennes 1). Les restaurations, bien qu'incomplètes, confirment, au cours de l'événement D2, l'absence d'une déformation cisaillante, la faible intensité de la déformation et la prédominance de l'aplatissement à l'échelle de la Zone Houillère entre l'Isère et l'Arc. Cependant, ce genre d'approche devra être à l'avenir associé très étroitement à une restauration géométrique 3D préalable, le problème majeur, non encore résolu. étant de faire la part de chaque événement de déformation dans les fabriques mesurées.

L'analyse quantitative de la déformation des roches apparaît indispensable si l'on veut pouvoir comprendre et discuter les mécanismes de la déformation à différentes échelles d'observation. Dans ce mémoire, l'étude de la déformation finie à l'échelle microscopique, a été réalisée à partir de la forme et de l'orientation de cristaux constituant les populations de marqueurs. A cette fin, nous avons développé un outil permettant d'avoir facilement accès, aux paramètres de forme et d'orientation, sur lesquels reposent les différentes méthodes d'estimation du taux de déformation (Lapique 1987, Lapique et al. 1988). Nous avons opté pour une analyse interactive, où le manipulateur choisit et extrait lui même de l'image vidéo, les objets qui l'intéressent. L'analyseur vidéographique interactif permet l'observation et le traitement à partir d'une image couleur, ce qui met le géologue dans les conditions normales d'observation, lui permet la reconnaissance des phases minérales et lui facilite la saisie de la forme des objets (digitalisation de leur contour au moyen d'une tablette à numériser). Différentes méthodes de quantification de la déformation finie ont été testées (Panozzo 1983, 1984, Shimamoto et Ikeda 1976, RflF de Dunnet 1969, Fry 1979, diamètres de Féret) à partir de fabriques naturelles déformées artificiellement. Il ressort que la méthode des diamètres de Féret (Lapique 1987) donne les résultats les plus fiables en rapport axial de l'ellipse de déformation finie et en orientation de son grand axe quelque soit l'état initial, surtout dans le cas de faibles intensités. L'application des ces méthodes d'estimation du taux de déformation à la zone de cisaillement d'Abeibara-Rahrous (Adrar des Iforas, Mali) a permis de souligner l'importance de l'échelle d'observation. La combinaison de ce type de méthodes et d'autres englobant les phénomènes de rotation des marqueurs (Fernandez 1984, 1987) permet de cerner d'une manière plus précise, même à l'échelle microscopique, l'intensité de la déformation subie par cette zone. En considérant les phénomènes de déformation ductile (étirement des marqueurs tels que les quartz ou les opaques), et la rotation de marqueurs que l'on peut considérer comme essentiellement "rigides" comme les feldspaths, nous obtenons des estimations de l'ordre de Y = 6 qui se rapprochent des estimations réalisées à des échelles différentes (Boullier 1982, 1986). La digitalisation de la forme des marqueurs donne accès également à l'étude de l'orientation des fabriques et des dissymétries traduisant le sens de cisaillement, ainsi qu'à la distribution des rapports axiaux, des tailles et des indices d'ellipticité des populations de marqueurs. Ces paramètres permettent de comparer le comportement de marqueurs de différente nature et de situer les phénomènes de granulation ou de recristallisation en fonction de la quantité de déformation enregistrée par le minéral (dès les valeurs de rapport axial de 3.5 pour le quartz et de 6 pour les opaques). Ils permettent également de tester les hypothèses sur les formes théoriques des marqueurs. Une deuxième application concerne la détermination du régime de la déformation subie par les orthogneiss du Grand Paradis (Alpes occidentales, Italie). Les techniques et méthodes d'estimation de la déformation finie ont été appliquées, parallèlement à une étude des orientations préférentielles de réseau des quartz. Ces études ont permis de conclure que lors de la phase éocène, le régime de déformation était en cisaillement simple. Cette déformation s'est traduite par le jeu ou le rejeu de zones de cisaillement très localisées, avec des mouvements vers l'Est ou vers l'Ouest, qui limitent des compartiments ,où l'aplatissement est dominant (fabriques symétriques dans le plan XZ).

Lorsque des plutons granitiques se mettent en place dans une croate en cours de raccourcissement ils créent des hétérogéneités thermiques et rhéologiques et deviennent des sites de localisation préfèrentielle de la déformation crustale, La déforfmation enregistrée au niveau de ces plutons traduit l'interférence entre le champ de déformation régional et un champ de déformation local lié à l'intrusion des plutons, En analysant les répercussions de cette interférence SI.H le champ de déformation finie dans un ensemble pluton-encaissant, on peut estimer le contexte tectonique de mise en place des plutons et reconstituer la géométrie et la cinématique de la déformation crustale associée, L'utilisation des plutons granitiquescomme marqueurs de la déformation crustale a été testée à l'échelle d'un segment de chaine hercynienne, la méseta marocaine qui constitue le prolongement Sud de la chaine hercynienne Ouest Européenne, La déformation majeure de ce domaine, d'âge tardi carbonifère s'accompagne de la mise en place, dans l'intervalle :32\)- 270 ~a, de granitoides divisés en :3 groupes (mixtes I-S, crustaux S, alcalins), Le caractère syntectonique de la mise en place de ces granites est mis en évidence (1) par la distribution, la forme et l' orientation des plutons, (2) par le développement, de structures tectoniques superposées le Iong de gradients d'intensité de déformation finie en direction des plutons, (3) par l'existence d'un métamorphisme de contact syntectoniquJe (HT, BP), d'intensité croissante vers les plutons, (4) par' la compatibilité entre les trajectoires principales de déformation interne (S1,Le1) et les trajectoires principales de la déformation régionale, (S) par la présence de points triples de schistosi té, (6) par l'évolution des processus d'orthogneissification traduisant une diminution de la température de la déformation interne lors de l'avancement de la cristallisation du pluton, L'intégration à l'échelle du segment de chaine des différents états de déformation enregistrés au niveau des plutons permet de reconstituer le champ de déformation finie postviséen qui est caractérisé par un raccourcissement régional NW-SE avec une extension subhorizontale NE-SW, Les relations entre déformation et déplacement autour des plutons granitiques montrent la prédominance de mouvements subhorizontaux le Iong de décrochements ductiles organisés en deux familles ENE dextre dominante et subméridienne senestre, Ces déplacements horizontaux sont localement perturbés pour devenir décrochevauchants à chevauchants vers le NW ou le SE, Ils sont situés au niveau de fractures crustales existant déjà dans le soubassement précambrien et réactivées préférentiellement dans les zones amollies thermiquement par les plutons, La formation entre 320 et 280 MA de magmas calco-alcalins "crustaux" est compatible avec un processus de subduction continentale syn à post collision, Ces magmas se mettent en place le long de fractures crustales réactivées en décrochements et décrochevauchements, Le fonctionnement tardi tectonique de cisaillements lithosphèriques non rectilignes permet l'ascension des granites alcalins tardifs (270 MA), L'lmportance des mouvements transcurrents enregistrés par les plutons syntectoniques hercyniens permet de penser que la chaine hercynienne du maroc est une chaine en décrochement, Elle est localisée au niveau d'une importante zone de coulissage intracontinental dextre traduisant un découplage Afrique-Europe avec déplacement de l'Afrique vers l'ouest, Cette zone de coulissage est corrélable avec les grands décrochements hercyniens de l'Europe de l'Ouest.

Nous étudions la déformation alpine des roches de la partie Nord de la nappe du Mont Rose (Alpes Suisses) . L'analyse microtectonique et microstructurale montre que le régime de déformation est proche du cisaillement simple. La direction de cisaillement est parallèle à une linéation d'allongement très marquée de direction WNW ESE. Cette déformation ductile est reliée aux grands chevauche* ments d'âge Eocene contemporains de la collision continentale. D'un point de vue méthodologique, nous étudions les mécanismes de déformation dans les roches gneissiques (zones de cisaillement, mylonites, déformation finie).